Введение

Для массового производства обычных предметов хорошо известны многочисленные методы формования. Тем не менее, ряд предприятий требуют производства более сложных деталей и компонентов с использованием традиционных технологий. пластиковые формы для литья под давлением (Джё, 2023). Высокоточное литье под давлением Изготовление пластика — это процесс, используемый для удовлетворения таких производственных требований. Этот эффективный метод литья под давлением использует точные формы и представляет собой передовую технологию. Тот факт, что он используется для создания более сложных пластиковых деталей, а не целых изделий, делает его более доступным и эффективным для удовлетворения разнообразных потребностей современного производства пластиковых изделий. Здравоохранение во многом зависит от медицинского литья под давлением, поскольку оно позволяет быстро и эффективно создавать сложные, совместимые детали для широкого спектра медицинских инструментов. Шприцы, трубки, имплантаты, используемые в хирургических операциях, и устройства для доставки лекарств — вот лишь некоторые из них. Это действительно практичное и доступное решение. Но чтобы удовлетворить растущий спрос на медицинскую продукцию, идеальная точность должна сосуществовать с массовым производством. Такая точность необходима для обеспечения эффективности, безопасности и надежности этих важнейших частей. В этом посте будут рассмотрены ключевые методы быстрого и точного производства медицинского литья под давлением (tronicarts – Multimedia-Agentur, 2016).

Проблемы баланса скорости и точности

В производстве точность и скорость часто конфликтуют. Увеличение производительности за счет сокращения времени цикла не лишено препятствий. Работа медицинских устройств может быть нарушена из-за формованных компонентов, которые имеют поверхностные дефекты, усадку и деформацию в результате более высоких скоростей впрыска и более коротких периодов охлаждения. Более быстрые циклы также приводят к меньшим затратам времени на корректировку параметров процесса, что может привести к отклонению от требований(Специалисты по литью под давлением | Цитата в тот же день | Абердинский технологический институт.nd)

Точность и баланс скорости являются особыми проблемами в медицинском литье под давлением. Жесткие нормативные ограничения требуют материалов медицинского назначения, соответствующих определенным стандартам. Из-за более высокой вязкости расплава, чем у обычных пластиков, параметры этих материалов необходимо корректировать для обеспечения оптимальной текучести и предотвращения дефектов. Медицинские компоненты критических размеров требуют прецизионного формования с жесткими допусками.

Стратегии высокоскоростного и точного производства

Можно реализовать несколько стратегий.

1. Проектирование и изготовление пресс-форм.

Конструкция и конструкция самой формы обеспечивают основу для эффективного процесса формования. Чтобы уменьшить коробление и сохранить одинаковые размеры деталей, необходимы пресс-формы из высококачественной стали с исключительной стабильностью размеров. Чтобы добиться равномерного заполнения и уменьшить места напряжения на формованном объекте, такие методы, как тщательное размещение направляющих и литников, являются частью процесса улучшения конструкции формы для обеспечения эффективного потока материала. Кроме того, добавление таких функций, как герметичные каналы охлаждения, может значительно сократить периоды охлаждения, что приведет к сокращению времени цикла без ущерба для качества компонентов (Peixoto et al., 2022).

Скорость и точность еще больше повышаются за счет использования сложных процедур изготовления пресс-форм. Несколько деталей могут быть изготовлены за один цикл благодаря многоместным формам, что значительно повышает производительность. Системы с горячими литниками сокращают время цикла и сокращают отходы материала, устраняя необходимость снятия стояка и направляющих. И последнее, но не менее важное: использование точных процедур механической обработки и полировки гарантирует превосходное качество поверхности формованных компонентов, что важно для некоторых медицинских применений.

2. Выбор и оптимизация материалов.

Крайне важно выбрать правильный материал медицинского назначения, чтобы гарантировать технологичность, производительность и биосовместимость. Индекс текучести расплава и теплопроводность — это два параметра материала, которые влияют на охлаждение и характеристики текучести формы. Эти качества максимизируются за счет использования правильных методов сушки и предварительного нагрева, которые также минимизируют усадку готовых компонентов и обеспечивают равномерный поток. Более того, исследование передовых материалов для конкретных целей, таких как биорезорбируемые полимеры, может дать дополнительные преимущества, включая регулируемое расщепление в организме (Gülçür et al., 2021).

3. Управление и мониторинг процессов

Стабильное качество компонентов в высокоскоростном производстве требует наличия сильной системы управления качеством. Данные в режиме реального времени о важнейших параметрах, таких как давление впрыска, температура расплава, сила захвата, температура формы, продолжительность цикла и скорость охлаждения, могут быть получены с помощью сложных систем мониторинга процесса. Эти данные могут быть проанализированы с использованием статистических методов управления процессом, чтобы обнаружить любые изменения в процессе, которые могут вызвать сбои. Производители могут гарантировать качество каждого формованного изделия и поддерживать постоянные параметры процесса, применяя корректирующие меры на основе полученных данных.

Передовые технологии для высокой скорости и точности

В современной медицине использование литьевого производства в значительной степени зависит от автоматизации и роботов. Автоматизация удаления деталей и обработки материалов ускоряет производство и упрощает процедуру. Интеграция процедур декорирования в форме и вторичной обработки может упростить процесс формования и ускорить производственные графики, устраняя необходимость в отдельных этапах. Кроме того, постоянные размеры компонентов и качество поверхности могут быть гарантированы при больших объемах производства с помощью автоматизированного контроля качества с использованием систем технического зрения (RAPID DIRECT, 2022).

Помимо традиционных методов литья под давлением, передовые технологии позволяют производить сложные медицинские компоненты еще быстрее и точнее. Для некоторых медицинских изделий многоэтапное литье под давлением позволяет формовать детали из разных цветов или материалов за один цикл. Микролитьевое формование удовлетворяет потребность в производстве очень точных и небольших медицинских компонентов с точными размерами. Наконец, перед началом фактического производства можно использовать сложные инструменты моделирования для улучшения конструкции пресс-форм, выбора материалов и параметров процесса. Виртуальное прототипирование ускоряет время разработки и увеличивает вероятность успеха с первого раза за счет резкого сокращения процедур проб и ошибок (Peixoto et al., 2022).

Соблюдение стерильности и соответствие нормативным требованиям.

При производстве медицинских изделий соблюдение стерильности имеет решающее значение. Производство без загрязнений обеспечивается строгими процедурами очистки и проверки пресс-форм. Для медицинского оборудования крайне важно поддерживать чистоту на протяжении всего производственного процесса. Чтобы избежать загрязнения формованных компонентов, необходимы надлежащие протоколы очистки и проверки пресс-форм. Окружающая среда с чистыми помещениями имеет важное значение для снижения вероятности загрязнения. Строгое соблюдение нормативных стандартов, таких как ISO 13485, обеспечивает тщательное документирование и строгий контроль качества, которые необходимы для соблюдения нормативных требований.